2013年高考物理安徽卷(含答案解析)
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第1页（共8页） 2013年普通高等学校招生全国统一考试（安徽卷） 理科综合能力测试（物理）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷第1页至第5页，第Ⅱ卷第6页至第12页。全卷满分300分，时间150分钟。 考生注意事项： 1、答题前，务必在试题卷，答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号，并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。务必在答题卡背面规定的地方填写姓名和座位号后两位。 2、答第Ⅰ卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3、答第Ⅱ卷时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上．．．．书写，要求字体工整、笔迹清晰。
作图题可先用铅笔在答题卡．．．规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4、考试结束后，务必将试题卷和答题卡一并上交。 第Ⅰ卷（选择题 共120分）
本卷共20小题，每小题6分，共120分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 14．如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为g） A．(sincos)Tmga (cossinNFmga B．(cossin)Tmga (sincosNFmga C．(cossin)Tmag (cossinNFmga D．(sincos)Tmag (sincosNFmga 【答案】A 【解析】小球受力如图，根据牛顿第二定律： 沿斜面方向有 sincosTmgma；
垂直于斜面方向上有 cossinNmgFma 解得：(sincos)Tmga；(cossin)NFmga。 正确选项：A 15．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面积位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是 A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 【答案】B 【解析】根据右手安培定则可判定O点磁感应强度的方向水平向左，根据左手定则可判定：一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是向下。正确选项：B 16．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为370，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1Ω，两端于导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感
a m
θ
a × ×
× · b
c d O
370 N × M
小灯泡
a mg θ
T FN 第2页（共8页）
应强度为0.8T。将导体棒MN由静止释放，运动一端时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g取10m/s2，sin370=0.6） A．2.5m/s 1W B．5m/s 1W C．7.5m/s 9W D．15m/s 9W 【答案】B
【解析】小灯泡稳定发光，说明导体棒MN匀速运动，则有2200sin37cos370LBLvmgmgRR，可
得导体棒MN的运动速度5/vms；小灯泡消耗的电功率22()1LLLBLvPIRRWRR。正确选项：B 17．质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为pGMmEr，其中G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为
A．2111()GMmRR B．1211()GMmRR C．2111()2GMmRR D．1211()2GMmRR 【答案】C 【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：22MmvGmrr，故人造地球卫星的动能21122kGMmEmvr，而引力势能pGMmEr，人造地球卫星机械能E=EP+Ek。由能量守恒定律，因摩擦而产生的热量：121122()()kpkpQEEEEEE代入R1和R2得：
2111()2GMmQRR。正确选项：C
18．由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为163/ms，方向与水平面夹角为600，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是（重力加速度g取10m/s2） A．28.8m 1.12×10-2m3 B．28.8m 0.672m3 C．38.4m 1.29×10-2m3 D．38.4m 0.776m3 【答案】A
【解析】水离开喷口时竖直分速度为0sin6024/vvms，在竖直方向上升的高度228.82vHmg，
水离开喷口到达着火位置所用时间为2.4vtsg，空中水柱的水量为30.280.2460VQtm 231.1210m
。正确选项：A
19．用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值，○G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表○G的电流为零时，测得1MPl，2PNl，则Rx的阻值为
A．102lRl B．1012lRll C．201lRl D．2012lRll 【答案】C
G M N
P
R0 Rx 第3页（共8页）
【解析】通过电流表○G的电流为零时，P点的电势与R0和Rx连接点的电势相等。则012lxlRRRR。又电阻丝的电阻Rl，故012xRlRl，所以201xlRRl。正确选项：C 20．如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满0z的空间，0z的空间为真空。将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷
q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上2hz处的场强大小为（k为静电力常量） A．24qkh B．249qkh C．2329qkh D．2409qkh 【答案】D 【解析】静电平衡时导体内部场强处处为零，导体表面上感应电荷在2hz处的场强为2()2qEkhh，
与q产生的场强方向相反，则导体表面上的感应电荷在z轴上2hz处的电场强度大小为2()2qEkhh，与q产生的场强方向相同。故在z轴上2hz处的场强大小为22240()()22qqqEkkkhhhh。正确选项：D
z x y q 第4页（共8页）
（在此卷上答题无效） 绝密★启用前 2013年普通高等学校招生全国统一考试（安徽卷）
理科综合能力测试（物理） 第Ⅱ卷（非选择题 共180分）
考生注意事项： 请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上．．．．．作答，在试题卷上答题无效．．．．．．．．．。
21．（18分）
I．（5分）根据单摆周期公式12Tg，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。
（1）用游标卡尺测量小钢球直径，求数如图2所示，读数为_______mm。 （2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______。 a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于50，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔t即为单摆周期T e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于50，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计
时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期50tT 【答案】(1)18.6 (2)abe 【解析】（1）由题图主尺读数18mm，游标尺的第6条刻度线与主尺刻度线对齐读数应为0.6mm，小钢球直径D=18mm+0.6mm=18.6mm （2）根据实验要求，摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，a正确；为了减小空气阻力的影响，应尽量选择质量大些、体积小些的摆球，b正确；为了使单摆的运动为简谐运动，要求摆角不大于50， 为了减小测量的误差，应使摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，e正确。
II．（6分）（1）在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为_______mm。 （2）为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接。
图1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
图2
2 0 10
